专利名称：信号光合束器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤合束装置，尤其涉及一种将多根输入光纤的信号光合为一根输出 光纤输出的合束器及其制作方法。
背景技术：
随着电信业务的不断发展，对通信容量提出越来越高的要求，当前，最直接有效的 解决容量危机的方法就是采用光波分复用技术(WDM)。采用波分复用技术可在单根光纤内 同步传输多个不同波长的光波，使得数据传输速度和容量获得倍增，充分利用单模光纤的 巨大带宽资源。特别是目前各电信运营商完成重组后，光通信网络建设步伐明显加快，WDM 可以做到按需扩容，具有低成本、易开通、应用灵活的特点，可以很好地平衡应用需求和投 资，是一种较为理想的城域传输解决方案。目前，WDM按照制作技术的不同分为干涉膜滤波器型、光纤光栅型和阵列波导光栅 AWG型和熔融拉锥耦合型等。但是，现有制作技术普遍存在插入损耗大、封装尺寸大、制作工 艺复杂等缺点，使其应用受到一定的限制。因此，如何制作工艺简单且性能指标优异的替代品是业内亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为了解决现有光波分复用技术(WDM)的插入损耗大、封装尺寸大、制作工 艺复杂的技术问题，提供一种制作简单且性能指标优异的信号光合束器及其制作方法，其 能够很好的替代WDM的合波功能。为解决所述技术问题，本发明提供的一种信号光合束器，包括多根输入光纤、与多 根输入光纤合束对接的一根输出光纤。多根输入光纤的对接端露出各根光纤的包层，该对 接端各根光纤的包层呈紧密、均勻排列。所述输出光纤的对接端露出包层。多根输入光纤 的对接端通过高温熔融拉锥合成一束并与所述输出光纤的对接端熔接成一体。其中，所述多根输入光纤的包层之间的排列可以采用紧密的挤压式排列或打结式 排列。所述多根输入光纤可以为同种光纤，也可以为不同种光纤。所述多根输入光纤可以选择三根信号输入光纤，其对接端光纤的包层呈品字形紧 密、均勻排列。也可以选择九根信号输入光纤，其对接端光纤的包层呈正方形紧密、均勻排 列。但多根光纤不仅限于三根和九根，而是N(N = 2,3,4,...)根光纤紧密、均勻排列。本发明提出的信号光合束器的制作方法，包括如下步骤将多根输入光纤对接端剥去涂覆层，再将露出的包层清洁干净，将输出光纤对接 端剥去涂覆层，再将露出的包层清洁干净；用夹具将多根输入光纤对接端的各根包层紧密、均勻排列；设定好融合参数，用高温将排列好的光纤包层熔融拉锥合成一束，再垂直切割光 纤束的熔融区；
最后将多根输入光纤对接端的光纤束与输出光纤对接端的包层对接端熔接成一 体。与现有的WDM产品相比，本发明技术独特、制作工艺简单，多根输入光纤可以按照 各种规格排列、熔融、切割后与输出光纤熔接，输入光纤可以是同种光纤，也可以是不同种 光纤，因此可以制作多种规格的信号光合束器，并具有插入损低、封装尺寸小等优点，既可 用于不同波长的信号光合束，又可用于多根信号输入光纤能量的合成，同时还兼具波长间 距无关、带宽大等特点。
下面结合附图和实施例对本发明作出详细的说明，其中图1为本发明信号光合束器的结构示意图；图Ia为输入端单根光纤横截面示意图；图Ib为输出端单根光纤横截面示意图；图2是第一实施例的图1中A-A横截面示意图；图2a和图2b分别是第1实施例的图1中B-B及C-C横截面示意图；图3是第二实施例的图1中A-A横截面示意图；图3a和图3b分别是第二实施例的图1中B_B及C-C横截面示意图。
具体实施例方式图1示出了本发明的基本结构，所述的信号光合束器，包括多根输入光纤10、与多 根输入光纤一端对接的一根输出光纤20。如图Ia所示，单根输入光纤10具有较细的纤芯 16，其外围依次包裹有包层14和涂覆层12。如图Ib所示，输出端光纤20具有较粗的纤芯 26，其外围依次包裹有包层24和涂覆层22。多根输入光纤10的对接端(右端)各根光纤 剥去涂覆层12而露出包层14，该对接端各根光纤的包层14呈紧密、均勻排列。输出光纤 20的对接端(左端)也剥去涂覆层22而露出包层24。多根输入光纤10的对接端通过高 温熔融拉锥合成一束并与输出光纤20的对接端熔接成一体，输入、输出光纤对接于熔接点 18。根据需要，可以选择N(N = 2，3，4，...)根信号输入光纤合束到一根输出光纤中，从而 得到多种规格的NX 1信号光合束器。如图2所示本发明的第一实施例(结合图1)，选择三根信号输入光纤10合束到 一根输出光纤20中，输入光纤对接端三根光纤的包层14呈品字形紧密、均勻排列。信号输 入光纤采用SMF-28e。如图2a所示，通过高温熔融拉锥后，三根信号输入光纤10的包层14 完全熔融成一束，其中三根纤芯16也呈品字形规则排列。如图2b所示，输入光纤10对接 端的光纤束与输出光纤20的对接端熔接后，三根信号输入光纤10中传输的高斯光束15，便 可以通过输出光纤20的纤芯26输出，即制作成功3X 1信号光合束器。输出光纤的纤芯26 为62. 5um，包层为125um，涂覆层为245um。测试结果表明插入损耗平均在0. IdB左右。如图3所示本发明的第二实施例(结合图1)，选择九根信号输入光纤10合束到一 根输出光纤20中，输入光纤对接端三根光纤的包层14呈正方形紧密、均勻排列。信号输入 光纤采用SMF-28e。如图3a所示，通过高温熔融拉锥后，九根信号输入光纤10的包层14完全熔融成一束，其中九根纤芯16也呈正方形规则排列。如图3b所示，输入光纤10对接端的光纤束与输出光纤20的对接端熔接后，九根信号输入光纤10中传输的高斯光束15，便可以通过输 出光纤20的纤芯26输出，即制作成功9X1信号光合束器。根据反复试验，选取输出光纤 的纤芯26直径为62. 5um，包层厚度为125um，涂覆层厚度为245um。测试结果表明插入损 耗平均在0. 5dB左右，比现有技术的插入损耗大大降低。为保证合束器的低插入损耗，可以 预先采用物理或化学的办法改变输入、输出光纤的直径或形状。本发明所述多根输入光纤的各光纤包层之间的排列可以采用紧密的挤压式排列 或打结式排列。多根输入光纤10可以为相同规格的光纤，例如，均为SMF_28e ；也可以为不相同规 格的光纤，如，其中可以有一根或多根是HI1060。本发明提出的信号光合束器的制作方法，有如下步骤(请参阅图1和图2、图2a、 图 2b)步骤一将三根输入光纤10的对接端剥去涂覆层12，再将露出的包层14清洁干 净，将输出光纤20对接端剥去涂覆层22，再将露出的包层24清洁干净。输入光纤10和输出光纤20的对接端的处理，可以不分先后进行步骤二 用夹具将三根输入光纤对接端的各根包层14紧密、均勻排列。步骤三设定好融合参数，用高温将排列好的光纤包层14熔融拉锥合成一束，再 垂直切割光纤束的熔融区。所述的融合参数为火温、拉锥速度、火头移动长度等参数。步骤四最后将三根输入光纤10对接端的光纤束与输出光纤20对接端的包层24 对接端熔接成一体。输入、输出光纤对接于熔接点18。即制作成功3X1信号光合束器。同理，根据需要还可以制作9X 1信号光合束器或NX 1信号光合束器。本发明技术独特、制作工艺简单，多根输入光纤可以按照各种规格排列、熔融、切 割后与输出光纤熔接，输入光纤可以是相同规格光纤，也可以是不相同规格光纤，因此可以 制作多种规格的信号光合束器，并具有插入损耗低、封装尺寸小等优点，既可用于不同波长 的信号光合束，又可用于多根信号输入光纤能量的合成，同时还兼具波长间距无关、带宽大 等特点。以上结合实施方式对本发明进行了具体描述，但是本技术领域内的技术人员可以 对这些实施方式做出多种变更或变化，这些变更和变化应落入本发明保护的范围之内。
权利要求
一种信号光合束器，包括多根输入光纤(10)、与多根输入光纤一端对接的一根输出光纤(20)，其特征在于所述多根输入光纤(10)的对接端露出各根光纤的包层(14)，该对接端各根光纤的包层(14)呈紧密、均匀排列；所述输出光纤(20)的对接端露出包层(24)，所述多根输入光纤(10)的对接端通过高温熔融拉锥合成一束并与所述输出光纤(20)的对接端熔接成一体。
2.如权利要求1所述的信号光合束器，其特征在于所述多根输入光纤(10)为相同规 格的光纤或不相同规格的光纤。
3.如权利要求2所述的信号光合束器，其特征在于所述的多根输入光纤(10)为三根 信号输入光纤，其对接端光纤的包层(14)呈品字形紧密、均勻排列，或所述的多根输入光 纤(10)为九根信号输入光纤，其对接端光纤的包层(14)呈正方形紧密、均勻排列。
4.一种信号光合束器的制作方法，其特征在于包括如下步骤将多根输入光纤(10)对接端剥去涂覆层(12)，再将露出的包层(14)清洁干净，将输出 光纤(20)对接端剥去涂覆层(22)，再将露出的包层(24)清洁干净；用夹具将多根输入光纤对接端的各根包层(14)紧密、均勻排列；设定好融合参数，用高温将排列好的光纤包层(14)熔融拉锥合成一束，再垂直切割光 纤束的熔融区；最后将多根输入光纤(10)对接端的光纤束与输出光纤(20)对接端的包层(24)对接 端熔接成一体。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于所述多根输入光纤(10)为相同规格的 光纤或不相同规格的光纤。
6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于所述的多根输入光纤(10)为三根信 号输入光纤，其对接端光纤的包层(14)呈品字形紧密、均勻排列，或所述的多根输入光纤 (10)为九根信号输入光纤，其对接端光纤的包层(14)呈正方形紧密、均勻排列。
全文摘要
本发明公开了一种信号光合束器，包括多根输入光纤、与多根输入光纤合束对接的一根输出光纤。多根输入光纤的对接端露出各根光纤的包层，该对接端各根光纤的包层呈紧密、均匀排列。输出光纤的对接端露出包层。多根输入光纤的对接端通过高温熔融拉锥合成一束并与输出光纤的对接端熔接成一体。本发明还提出了一种信号光合束器的制作方法。采用该技术方案制作的信号光合束器具有插入损低、封装尺寸小等优点，既可用于不同波长的信号光合束，又可用于多根信号输入光纤能量的合成，同时还兼具波长间距无关、带宽大等特点。
文档编号G02B6/255GK101866032SQ20101018041
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者朱学文, 董杰 申请人:深圳朗光科技有限公司